專利名稱：多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性測量方法,吸水性信息的顯示方法以及催化劑加載方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在允許將多孔室結(jié)構(gòu)作為催化劑載體來承載催化劑組分并通過洗滌涂覆過程形成催化劑層時，測量所述多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性作為預(yù)先設(shè)定/調(diào)節(jié)加載催化劑組分條件的標(biāo)準(zhǔn)的方法。本發(fā)明還涉及一種將所測得的吸水性信息顯示在所述多孔室結(jié)構(gòu)上的方法，以及一種將所顯示的信息用于將催化劑組分加載到多孔室結(jié)構(gòu)上的方法。
背景技術(shù)：
通常，這樣的催化裝置已被用于凈化機(jī)動車廢氣的催化裝置中，即在該催化裝置中，作為多孔室結(jié)構(gòu)的其中一種類型的陶瓷蜂窩狀結(jié)構(gòu)可以用來承載作為催化劑組分的貴金屬如鉑(Pt)，鈀(Pd)和銠(Rh)，并形成一催化劑層。
在制造催化裝置的過程中，設(shè)定/調(diào)節(jié)加載條件，使催化劑組分的加載量適當(dāng)是十分重要的。如果催化劑組分的加載量過小，就不能達(dá)到足夠或持久的廢氣凈化效果。另一方面，如果加載了過多的催化劑組分，催化劑組分中如Pt，Pd，Rh這樣昂貴而稀有的貴金屬就浪費(fèi)了，且生產(chǎn)成本就增加了。
為了解決這個問題，要預(yù)先測量用作催化劑載體的多孔室結(jié)構(gòu)的“吸水性”，以便獲得設(shè)定/調(diào)節(jié)催化劑組分加載條件的標(biāo)準(zhǔn)，且基于所述的“吸水性”，設(shè)定/調(diào)節(jié)實(shí)際的加載條件。
催化劑組分通常通過洗滌涂覆過程加載到多孔室結(jié)構(gòu)。具體地說，當(dāng)將由催化劑組分和水組成的催化劑漿液用于填充到多孔室結(jié)構(gòu)中時，漿液中的水分就被分隔壁中的孔隙吸收了，此時借助水分吸收的作用力，作為該漿液中的固體成分的催化劑組分就附著在分隔壁的表面上，并進(jìn)入位于分隔壁表面的孔隙內(nèi)。
值得注意的是，具有孔隙度大約為20％到35％的多孔室結(jié)構(gòu)已經(jīng)用在凈化機(jī)動車廢氣的催化裝置的傳統(tǒng)的催化劑載體中。然而，對于多孔室結(jié)構(gòu)來說，分隔壁中孔隙之間的連接部分較小，作為固體成分的催化劑組分并不能在洗滌涂覆過程中進(jìn)入所述孔隙中，也不能夠加載到分隔壁中的所述孔隙中。
因此，在此之前，由聚積在構(gòu)成孔室的分隔壁表面上的以及位于分隔壁表面內(nèi)的孔隙內(nèi)的水含量定義的值已經(jīng)被用作“吸水性”，其用作設(shè)定/調(diào)節(jié)催化劑組分的加載條件的標(biāo)準(zhǔn)(目前仍沒有發(fā)現(xiàn)存在有關(guān)于該相關(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))。
另外，近些年來，人們正研究通過極大地提高催化劑載體中所使用的多孔室結(jié)構(gòu)的孔隙度，以增強(qiáng)構(gòu)成孔室的分隔壁內(nèi)孔隙間的聯(lián)系的方法。人們也在研究將此前沒有攜帶催化劑組分的位于分隔壁內(nèi)的孔隙的表面作為承載催化劑的基本材料部分。
而且，對于多孔室結(jié)構(gòu)的孔室通道一端被交替堵塞的過濾器，例如柴油機(jī)微粒過濾器(DPF)，使用該過濾器，對柴油機(jī)廢氣中的有害組分，例如顆粒物質(zhì)(PM)、烴類(HC)、一氧化碳(CO)、氮的氧化物(NOx)等用催化劑進(jìn)行處理。因此，人們嘗試將催化劑組分不僅加載到分隔壁表面或是分隔壁表面上的孔隙中，而且還加載至位于分隔壁內(nèi)的孔隙的表面上，這樣就提高了對以上所描述的有害組分的處理能力。
在這種情況下，當(dāng)位于分隔壁表面上的孔隙以及分隔壁內(nèi)孔隙的內(nèi)部被催化劑組分完全填充時，廢氣就不能夠進(jìn)入分隔壁，也不能夠接觸到里面的催化劑組分。因此，催化劑組分需要適當(dāng)?shù)馗街诳紫兜谋砻?，而不是填滿這些孔隙。通過構(gòu)成催化劑漿液的固體成分的催化劑組分可獲得這樣的加載狀態(tài)，該催化劑組分附著在所述分隔壁表面或所述孔隙表面，而催化劑漿液填充在所述孔室通道和所述孔隙中。
因此，為了制備將分隔壁內(nèi)的孔隙表面也作為催化劑載體的基本材料部分的催化裝置，并取代用分隔壁表面和位于分隔壁表面內(nèi)的孔隙內(nèi)所積聚的水含量所定義的“吸水性”，其在此之前作為設(shè)定/調(diào)節(jié)催化劑組分加載條件的標(biāo)準(zhǔn)，需要定義一個新的“吸水性”概念作為標(biāo)準(zhǔn)，其同時還考慮了附著在位于分隔壁內(nèi)的孔隙表面的水分或類似物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在考慮了常規(guī)情形的情況下發(fā)展得到的，其主要目的是定義并測量多孔室結(jié)構(gòu)的“吸水性”，作為設(shè)定/調(diào)節(jié)加載條件的標(biāo)準(zhǔn)以便得到適當(dāng)?shù)拇呋瘎┙M分的加載量，在制備催化裝置過程中，將位于多孔室結(jié)構(gòu)的分隔壁內(nèi)的孔隙表面也作為承載催化劑的基本材料部分。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種測量多孔室結(jié)構(gòu)的作為設(shè)定加載催化劑組分條件的標(biāo)準(zhǔn)的吸水性的方法，該方法包括以下步驟將附著在組成多孔室結(jié)構(gòu)孔室的分隔壁表面的以及分隔壁內(nèi)的孔隙表面的顆粒物的量視為所述多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，來測量附著量(第一種吸水性測量方法)。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種測量多孔室結(jié)構(gòu)的作為設(shè)定加載催化劑組分條件的標(biāo)準(zhǔn)的吸水性的方法，該方法包括以下步驟預(yù)先將一種液體填充入多孔室結(jié)構(gòu)的孔室通道中以及位于構(gòu)成孔室的分隔壁內(nèi)的孔隙中；然后將所填充的液體排放到所述多孔室結(jié)構(gòu)的外部；以及將附著/殘留在分隔壁表面和位于分隔壁內(nèi)的孔隙表面的液體量視為所述多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，來測量該液體量(第二種吸水性測量方法)。
另外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種顯示吸水性信息的方法，該方法包括以下步驟用上述任意一種吸水性測量方法測量多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性；以及將關(guān)于所述吸水性和所述已經(jīng)測量了吸水性的多孔室結(jié)構(gòu)的干質(zhì)量的信息，或者僅關(guān)于所述多孔室結(jié)構(gòu)表面吸水性的信息顯示出來。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種將催化劑加載到多孔室結(jié)構(gòu)上的方法，該方法包括以下步驟讀取通過上述吸水性信息顯示方法顯示在多孔室結(jié)構(gòu)表面上的關(guān)于吸水性和干質(zhì)量的信息或者僅關(guān)于吸水性的信息；以及根據(jù)所述信息，調(diào)節(jié)通過洗滌涂覆過程將催化劑組分加載到多孔室結(jié)構(gòu)上的條件。


圖1是顆粒物在分隔壁的表面以及位于分隔壁內(nèi)的孔隙的表面上的附著狀態(tài)的放大截面圖；圖2是位于分隔壁內(nèi)的孔隙充滿了顆粒物的放大截面圖；圖3是用于實(shí)施本發(fā)明的吸水性信息顯示方法的裝置的一個實(shí)施例的示意圖；圖4是吸水性測量方法的一個實(shí)施例的示意圖；
圖5是表示在一個實(shí)施例中出口側(cè)氣體濃度和DPF氣體流出時間之間的相關(guān)性的圖；圖6是表示在該實(shí)施例中氣體附著極限量和DPF氣體流出時間之間的相關(guān)性的圖；以及圖7是表示在該實(shí)施例中氣體附著極限量和DPF催化劑加載量之間的相關(guān)性的圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明第一種吸水性測量方法中，當(dāng)允許使用多孔室結(jié)構(gòu)作為催化劑載體以承載催化劑組分并通過洗滌涂覆過程形成催化劑層時，測量所述多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，將其作為預(yù)先設(shè)定加載催化劑組分條件的標(biāo)準(zhǔn)。該方法特點(diǎn)是將附著在構(gòu)成多孔室結(jié)構(gòu)孔室的分隔壁表面以及分隔壁內(nèi)孔隙表面的顆粒物的量視為所述多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性以測量該附著量。
如上所述，為了制備催化裝置，其中將構(gòu)成催化劑載體的多孔室結(jié)構(gòu)的分隔壁內(nèi)孔隙表面也作為催化劑載體的基本材料部分，也需要考慮附著在分隔壁內(nèi)的孔隙表面的水或其類似物，以定義并測量“吸水性”。具體地說，優(yōu)選將適當(dāng)附著(吸收)在構(gòu)成孔室的分隔壁表面以及分隔壁內(nèi)的孔隙表面上的顆粒物或液體的量作為構(gòu)成載體的所述多孔室結(jié)構(gòu)的“吸水性”進(jìn)行處理。
基于這種觀點(diǎn)，本發(fā)明的第一種吸水性測量方法中，如圖1所示，在構(gòu)成多孔室結(jié)構(gòu)孔室的分隔壁2的表面3以及分隔壁2內(nèi)孔隙4的表面的顆粒物5的附著量，被視為所述多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，以測量該附著量。值得注意的是，“顆粒物附著在孔隙的表面”表明孔隙4內(nèi)部并不是如圖2所示充滿了顆粒物5，顆粒物5僅附著在孔隙4的表面，如圖1所示。造成這種狀態(tài)的原因是，在實(shí)際通過洗滌涂覆過程加載催化劑的情況下，顆粒物類似于催化劑組分。當(dāng)如上所述催化劑組分填滿了孔隙內(nèi)部時，廢氣就不能夠進(jìn)入該分隔壁中，也不能與內(nèi)部的催化劑組分接觸。
需要注意的是，在由日本汽車工程師會社出版的JASO M505-87中定義的方法(一種測試用于機(jī)動車廢氣凈化催化劑的陶瓷單塊載體的方法)是一種以蜂窩結(jié)構(gòu)吸收水分來獲得吸水性的方法。然而，在這種方法中，就像如圖2所示那樣孔隙4內(nèi)部充滿了水。當(dāng)將這些水分用催化劑組分來代替并對其進(jìn)行考慮時，這種狀態(tài)相當(dāng)于孔隙內(nèi)部充滿了催化劑組分的狀態(tài)。然而，當(dāng)孔隙中充滿了催化劑組分時，如上所述，孔隙內(nèi)部的催化劑組分并不能充分地與廢氣中的有害組分接觸，這樣凈化效率就降低了。
所以，當(dāng)分隔壁內(nèi)的孔隙表面也作為承載催化劑的基本材料部分時，將催化劑組分加載到孔隙表面使孔隙內(nèi)部不被填滿是十分重要的。這樣，孔隙內(nèi)部就形成了中空的部分，孔隙表面的催化劑組分能夠接觸到進(jìn)入該中空部分的廢氣中的有害成分，凈化效率就提高了。
在第一種吸水性測量方法中，測量中使用的顆粒物為氣體、液體和固體中的一種或兩種或多種的混合物。尤其是當(dāng)空氣中含有的顆粒物充入多孔室結(jié)構(gòu)時，很容易達(dá)到上面描述的適當(dāng)?shù)母街鵂顟B(tài)，即水汽附著在構(gòu)成多孔室結(jié)構(gòu)的孔室的分隔壁表面以及分隔壁內(nèi)的孔隙的表面。
在本發(fā)明的第二種吸水性測量方法中，當(dāng)作為催化劑載體的多孔室結(jié)構(gòu)可以加載催化劑組分并通過洗滌涂覆過程形成催化劑層時，測量所述多孔室結(jié)構(gòu)吸水性作為預(yù)先設(shè)定催化劑組分加載條件的標(biāo)準(zhǔn)。該方法的特點(diǎn)是將液體預(yù)先充入多孔室結(jié)構(gòu)的孔室通道以及位于構(gòu)成孔室的分隔壁內(nèi)的孔隙中。然后，該填充液體被排出多孔室結(jié)構(gòu)外，附著/殘留在分隔壁表面以及位于分隔壁內(nèi)的孔隙表面的液體量被視為所述多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，來測量所述液體量。
在第二種吸水性測量方法中，“吸水性”也用與第一種吸水量測量方法相似的觀點(diǎn)定義并測量，所述液體也作為附著的催化劑用于測量。
作為測量的步驟，首先液體被預(yù)先填充入作為測量目標(biāo)的多孔室結(jié)構(gòu)的孔室通道中，以及位于構(gòu)成孔室的分隔壁內(nèi)的孔隙中。然后，將填充的液體排出多孔室結(jié)構(gòu)外，測量附著/殘留在分隔壁表面以及分隔壁內(nèi)的孔隙表面的液體的量。值得注意的是，與第一種吸水量測量方法相似的觀點(diǎn)，“附著/殘留在孔隙表面的液體”表明所述液體只附著在孔隙的表面而沒有充滿該孔隙。
測量中使用的液體類型并沒有特別的限制，但通常使用的是水。當(dāng)所述液體簡單地排到外面時，并不能獲得以上描述的孔隙表面的附著狀態(tài)，而是孔隙內(nèi)充滿了液體。這種情況下，例如，可以通過噴射空氣浴強(qiáng)制性地除去多余的液體。
根據(jù)這第一種和第二種吸水性測量方法，要制備多孔室結(jié)構(gòu)的分隔壁內(nèi)孔隙表面也被用作承載催化劑的基本材料部分的催化裝置，獲得所述多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性就作為設(shè)定/調(diào)節(jié)加載條件的有效的標(biāo)準(zhǔn)，以便得到催化劑組分的適當(dāng)加載量。
在本發(fā)明的吸水性信息顯示方法中，用第一種或第二種吸水性測量方法測量多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，關(guān)于已經(jīng)測量其吸水性的多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性和干質(zhì)量的信息或者僅關(guān)于吸水性的信息被顯示在所述多孔室結(jié)構(gòu)的表面。
另外，在本發(fā)明的催化劑加載方法中，讀取通過上述吸水性信息顯示方法顯示在多孔室結(jié)構(gòu)表面的關(guān)于吸水性和干質(zhì)量的信息或者僅關(guān)于吸水性的信息，再根據(jù)該信息來調(diào)節(jié)通過洗滌涂覆過程將催化劑組分加載到多孔室結(jié)構(gòu)上的條件。
作為允許多孔室結(jié)構(gòu)加載催化劑組分的方法，一般說來，將多孔室結(jié)構(gòu)浸入用于洗滌涂覆的含有所述催化劑組分的催化劑漿液中，或者將多孔室結(jié)構(gòu)的一端浸入所述漿液中，以從另一端抽吸所述漿液，或者在壓力下將漿液從多孔室結(jié)構(gòu)的一端引入到所述結(jié)構(gòu)中。然而，在該方法中，多孔室結(jié)構(gòu)承載的催化劑組分的量與用上述方法測得的多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性相關(guān)。具體地說，該量與吸水性基本上成比例。
也就是說，多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性表明了構(gòu)成孔室的分隔壁表面或孔隙表面附著和存留的水量。該值越大，所述催化劑組分的承載量就越大。因此，當(dāng)將多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性作為設(shè)定/調(diào)節(jié)催化劑加載條件的標(biāo)準(zhǔn)(例如，催化劑漿液的粘度、浸入時間、抽吸或加壓時的壓力，等等)時，就可以加載適當(dāng)?shù)拇呋瘎┙M分量。
在本發(fā)明的吸水性信息顯示方法中，用上述吸水性測量方法測量作為以這種方式調(diào)節(jié)催化劑加載條件的標(biāo)準(zhǔn)有用的多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，關(guān)于吸水性的信息就顯示在所述多孔室結(jié)構(gòu)的表面。至于本發(fā)明中催化劑的加載方法，讀取所顯示的信息，并根據(jù)該信息設(shè)定/調(diào)節(jié)通過洗滌涂覆過程將催化劑加載到多孔室結(jié)構(gòu)上的條件。這樣，每個多孔室結(jié)構(gòu)都能加載適當(dāng)量的催化劑組分。
而且結(jié)果是，獲得的催化裝置或DPF實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的催化效果，其還避免了浪費(fèi)催化劑組分，即昂貴而稀有的貴金屬如Pt，Pd，Rh，這樣就使降低生產(chǎn)成本成為可能。由于可以根據(jù)每個多孔室結(jié)構(gòu)的信息調(diào)節(jié)催化劑的加載條件，每個多孔室結(jié)構(gòu)能被充分的調(diào)節(jié)。
值得注意的是，也可以將僅與多孔室結(jié)構(gòu)吸水性有關(guān)的信息顯示在該多孔室結(jié)構(gòu)的表面。然而，當(dāng)有關(guān)所述多孔室結(jié)構(gòu)干質(zhì)量的信息也被顯示時，根據(jù)該信息，有可能對催化劑加載條件進(jìn)行更加精確的設(shè)定/調(diào)節(jié)。一般說來，在測量吸水性的過程中，由于是通過從吸水后的多孔室結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中減去其干質(zhì)量而得到多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，因此，常常事先就已經(jīng)測量了其干質(zhì)量。這樣，所述干質(zhì)量就可以同吸水性信息一同顯示出來。
圖3是用于實(shí)施本發(fā)明的吸水性信息顯示方法的裝置的一個實(shí)施例的示意圖。該裝置中，多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性通過第一種吸水性測量方法測得。該裝置包括一個質(zhì)量儀器6用來測量多孔室結(jié)構(gòu)1的干質(zhì)量；一個吸水裝置7用來將含水汽的空氣加壓并填充到所述多孔室結(jié)構(gòu)1中；一個質(zhì)量儀器8用來測量多孔室結(jié)構(gòu)1吸水后的質(zhì)量；計(jì)算裝置9根據(jù)分別由質(zhì)量儀器6和8測得的多孔室結(jié)構(gòu)1的干質(zhì)量和吸水后質(zhì)量計(jì)算所述吸水性；以及一個標(biāo)記機(jī)10用來將關(guān)于計(jì)算裝置9計(jì)算的多孔室結(jié)構(gòu)1的吸水性的信息(以及關(guān)于干質(zhì)量的信息)顯示在所述多孔室結(jié)構(gòu)1的表面。
通過該裝置，在用質(zhì)量儀器6第一次測量多孔室結(jié)構(gòu)1的干質(zhì)量之后，所述多孔室結(jié)構(gòu)的相對兩端被凸緣7a，7b保持住，含水汽的空氣被吸水裝置7加壓并充入孔室中，并在這種狀態(tài)下保持預(yù)定時間。如圖1所示，就獲得了一種吸水狀態(tài)，在該狀態(tài)中，水汽附著在構(gòu)成孔室的分隔壁2的表面3上以及位于分隔壁2內(nèi)的孔隙4的表面上。之后，通過質(zhì)量儀器8測量吸水后的質(zhì)量，然后計(jì)算裝置9根據(jù)吸水后的質(zhì)量和第一次測得的干質(zhì)量計(jì)算出吸水性。另外，最后有關(guān)吸水性的信息(和有關(guān)干質(zhì)量的信息)被標(biāo)記機(jī)10顯示在該多孔室結(jié)構(gòu)1的表面。
在該顯示方法中，例如，可利用字符或者條形碼來顯示該信息。該信息可以用油墨涂覆、激光、噴砂、化學(xué)腐蝕及類似手段顯示出來。當(dāng)用油墨顯示該信息時，優(yōu)選采用噴墨過程或傳熱過程。
用噴墨打印機(jī)或激光標(biāo)記機(jī)顯示所述信息的方法，其打印速度快而且是非接觸式的，因此在處理大量多孔室結(jié)構(gòu)時優(yōu)選使用該方法。尤其是用激光標(biāo)記機(jī)顯示的方法不需要任何油墨，預(yù)處理或類似過程也不需要油墨，因此從維護(hù)的角度來說，該方法比噴墨過程更為優(yōu)選。YAG脈沖激光裝置或CO2氣體激光裝置可作為優(yōu)選的激光標(biāo)記機(jī)使用。
要讀取顯示在多孔室結(jié)構(gòu)表面的信息，例如，當(dāng)信息顯示形式是字符時，該字符通過CCD照相機(jī)攝取，并優(yōu)選被模式匹配過程識別。在該過程中，用于顯示該信息的字符預(yù)先被登記，然后從所攝取的字符的遮蔽信息中選擇與登記的字符最接近的模式。
另外，當(dāng)信息顯示形式是條形碼時，就用條形碼讀取器讀取該信息。在條形碼讀取器的讀取原理中，用激光照射該條形碼標(biāo)簽，漫射/反射光被條形碼讀取器的光接收部分接收。由于漫射/反射光的光強(qiáng)由空白和條碼的反射比之差決定，光被轉(zhuǎn)換成開/關(guān)數(shù)字信號，從而通過區(qū)分條碼和空白而讀取信息。
下文將根據(jù)實(shí)施例更進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
如圖4所示，多孔室結(jié)構(gòu)的孔室通道的一端被交替地堵塞，以這種方式構(gòu)成的堇青石DPF11被容納/固定在圓罐組件12中。包含烴類化合物的空氣(氣體)從入口端充入而從出口端抽吸，并通過DPF。這樣，經(jīng)過一定時間，氣體中的烴類化合物被DPF11分隔壁內(nèi)的孔隙表面吸收了。因此，所述烴類化合物并不能立即從DPF11的出口端流出，然而，從引入氣體開始隨著時間的流逝，所述氣體從DPF11的出口端流出來。這想來是因?yàn)槟軌蚋街诜指舯趦?nèi)孔隙表面的烴類化合物量是有限的。
當(dāng)我們用具有同樣孔隙度但孔隙分布不同的一些堇青石DPF作同樣的實(shí)驗(yàn)時，可以看到所述包含了烴類化合物的氣體從DPF出口端流出所需的時間(氣體流出時間)是不同的。當(dāng)這些DPF用來承載催化劑組分時，闡明了每個DPF的氣體流出時間都與催化劑組分的承載量(催化劑加載量)相關(guān)。這想來是因?yàn)榭紫侗砻娴谋砻娣e越大，烴類化合物的吸收量也增加了。類似地，由于孔隙表面具有較大的表面積，孔隙表面加載的催化劑組分量也增加了。
還應(yīng)該注意的是，在含有烴類化合物的氣體從DPF的出口側(cè)流出的時間內(nèi)，例如，如圖4所示，DPF11的一個出口附近放置了一個激光產(chǎn)生裝置13，從所述激光產(chǎn)生裝置13中能發(fā)射出扇形的激光與DPF11的出口側(cè)端部表面平行，以測量時間。也就是說，當(dāng)含有烴類化合物的氣體從DPF的出口側(cè)流出時，激光打在烴類化合物上發(fā)出明亮的光點(diǎn)，這樣就可測量產(chǎn)生預(yù)定數(shù)目光點(diǎn)的時間。當(dāng)DPF的出口側(cè)充滿了烴類化合物時，透光率隨濃度而變化，因而通過透光率可測量DPF的出口側(cè)烴類化合物的濃度，這樣就可以測得達(dá)到預(yù)定濃度的時間。
另外，將用這種方式測量得到的氣體流出時間以及每單位時間內(nèi)充入DPF的氣體中所含有的烴類化合物的量(氣體產(chǎn)生量)結(jié)合起來(氣體流出時間×氣體產(chǎn)生量)，就得到了附著在DPF上的烴類化合物的極限量(氣體附著極限量)，相當(dāng)于本發(fā)明中的“吸水性”。
基于上述發(fā)現(xiàn)，從所述DPF的吸水性可如下推測出適當(dāng)?shù)拇呋瘎┘虞d量。首先，制備DPF-A和DPF-B，它們的適當(dāng)?shù)拇呋瘎┘虞d量是預(yù)先知道的。每個DPF都由堇青石材料制成。其尺寸為，直徑φ230mm，長300mm。其孔室結(jié)構(gòu)的分隔壁厚度為12mil，以及孔室密度為300孔室/平方英寸(cpsi)。另外，DPF-A在催化劑加載量上與DPF-B不同，DPF-B具有較多的催化劑加載量。
從DPF-A’中取得一樣品，DPF-A’與DPF-A具有相同的生產(chǎn)批號，其催化劑承載量基本上與DPF-A相等，用水銀孔隙率計(jì)測量其孔隙度。類似地，從DPF-B’中取得一樣品，DPF-B’與DPF-B具有相同的生產(chǎn)批號，其催化劑承載量基本上與DPF-B相等，用水銀孔隙率計(jì)測量其孔隙度。結(jié)果，DPF-A’和DPF-B’的孔隙度相等，大約為65％。因此，如以上的DPF那樣，具有相同生產(chǎn)批號的DPF-A和DPF-B可被看成具有不同的催化劑加載量，但是具有相等的孔隙度。值得注意的是，所述DPF-A與所述DPF-B的產(chǎn)品質(zhì)量基本上是相等的。
含有烴類化合物的氣體用同上述試驗(yàn)一樣的方式充入所述DPF-A和DPF-B中，在同樣的條件下測量DPF-A的氣體流出時間Ta和DPF-B的氣體流出時間Tb，就得到圖5的圖中所示的結(jié)果。如上所述，由于所述DPF的氣體附著極限量表示為“氣體附著極限量＝氣體流出時間×氣體產(chǎn)生量”，所以繪制的氣體流出時間與氣體附著極限量之間的相關(guān)性圖如圖6所示。進(jìn)一步，繪制的催化劑加載量與氣體附著極限量之間的相關(guān)性圖如圖7所示。
該氣體附著極限量，即“顆粒物的附著量”表示一個與本發(fā)明中的“吸水性”相對應(yīng)的值，根據(jù)該量可以估算出適當(dāng)?shù)拇呋瘎┘虞d量。例如，假設(shè)一個催化劑加載量為未知的DPF-X，用上述方法測量氣體流出時間Tx。那么，從圖6和7的相關(guān)性圖可獲得氣體附著極限量Vx，并可以估算出催化劑加載量Lx。下表表示的是用這種方法得到的每個吸水性與催化劑加載量之比。作為比較，還列出了如圖2所示的在孔隙4內(nèi)充滿了顆粒物(烴類化合物)5的狀態(tài)下所獲得的吸水性。


如上所述，根據(jù)本發(fā)明，要制備利用多孔室結(jié)構(gòu)分隔壁內(nèi)的孔隙表面也作為承載催化劑的基本材料部分的催化裝置，所得到的所述多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性成為設(shè)定/調(diào)節(jié)加載條件的有效標(biāo)準(zhǔn)，從而使得催化劑組分的加載量適當(dāng)。當(dāng)有關(guān)吸水性的信息顯示在多孔室結(jié)構(gòu)的表面時，基于此信息，所述多孔式結(jié)構(gòu)就能夠加載適當(dāng)量的催化劑組分。
權(quán)利要求
1.一種用于測量多孔室結(jié)構(gòu)的作為設(shè)定加載催化劑組分條件的標(biāo)準(zhǔn)的吸水性的方法，所述方法包括以下步驟將附著在構(gòu)成多孔室結(jié)構(gòu)的孔室的分隔壁表面以及位于分隔壁內(nèi)的孔隙表面的顆粒物的量視為所述多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性來測量附著量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測量多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性的方法，其中所述顆粒物是氣體、液體和固體中的任何一種或兩種或多種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于測量多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性的方法，其中所述顆粒物是以包含在空氣中的狀態(tài)被充入多孔室結(jié)構(gòu)的水汽，以附著在構(gòu)成多孔室結(jié)構(gòu)的孔室的分隔壁表面以及位于所述分隔壁內(nèi)的孔隙的表面。
4.一種用于測量多孔室結(jié)構(gòu)的作為設(shè)定加載催化劑組分條件的標(biāo)準(zhǔn)的吸水性的方法，所述方法包括以下步驟預(yù)先將一種液體填充入多孔室結(jié)構(gòu)的孔室通道中和位于構(gòu)成孔室的分隔壁內(nèi)的孔隙中；然后將所填充的液體排放到多孔室結(jié)構(gòu)的外部；以及將附著/殘留在分隔壁表面和位于分隔壁內(nèi)的孔隙表面上的液體量視為該多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性來測量所述液體量。
5.一種顯示多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性信息的方法，所述方法包括根據(jù)吸水性測量方法測量多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，其中包括將附著在構(gòu)成多孔室結(jié)構(gòu)的孔室的分隔壁表面以及位于分隔壁內(nèi)的孔隙表面的顆粒物的量視為多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，來測量其附著量；以及將關(guān)于所述吸水性以及有關(guān)已經(jīng)測量了吸水性的多孔室結(jié)構(gòu)的干質(zhì)量的信息，或者僅關(guān)于所述多孔室結(jié)構(gòu)表面的吸水性的信息在所述多孔室結(jié)構(gòu)表面上顯示。
6.一種顯示多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性信息的方法，所述方法包括根據(jù)吸水性測量方法測量多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，其中包括預(yù)先將一種液體填充入多孔室結(jié)構(gòu)的孔室通道中和位于構(gòu)成孔室的分隔壁內(nèi)的孔隙中；然后將所填充的液體排放到多孔室結(jié)構(gòu)的外部；以及將附著/殘留在分隔壁表面和位于分隔壁內(nèi)的孔隙表面上的液體量視為該多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性來測量所述液體量；以及將關(guān)于所述吸水性以及有關(guān)已經(jīng)測量了吸水性的多孔室結(jié)構(gòu)的干質(zhì)量的信息，或者僅關(guān)于所述多孔室結(jié)構(gòu)表面的吸水性的信息在所述多孔室結(jié)構(gòu)表面上顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示吸水性信息的方法，其中所述信息的顯示形式為字符。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示吸水性信息的方法，其中所述信息的顯示形式為字符。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示吸水性信息的方法，其中所述信息的顯示形式為條形碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示吸水性信息的方法，其中所述信息的顯示形式為條形碼。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示吸水性信息的方法，進(jìn)一步包括的步驟為用油墨顯示所述信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示吸水性信息的方法，進(jìn)一步包括的步驟為用油墨顯示所述信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示吸水性信息的方法，其中所述用油墨顯示所述信息的步驟是一個噴墨過程或者一個傳熱過程；
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示吸水性信息的方法，其中所述用油墨顯示所述信息的步驟是一個噴墨過程或者一個傳熱過程；
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示吸水性信息的方法，進(jìn)一步包括的步驟為用激光顯示所述信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示吸水性信息的方法，進(jìn)一步包括的步驟為用激光顯示所述信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示吸水性信息的方法，進(jìn)一步包括的步驟為用噴砂顯示所述信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示吸水性信息的方法，進(jìn)一步包括的步驟為用噴砂顯示所述信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示吸水性信息的方法，進(jìn)一步包括的步驟為用化學(xué)腐蝕顯示所述信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示吸水性信息的方法，進(jìn)一步包括的步驟為用化學(xué)腐蝕顯示所述信息。
21.一種將催化劑加載到多孔室結(jié)構(gòu)上的方法，所述方法包括步驟讀取根據(jù)一種吸水性信息顯示方法顯示在所述多孔室結(jié)構(gòu)表面上的關(guān)于吸水性和干質(zhì)量的信息或者僅關(guān)于吸水性的信息，該吸水性信息顯示方法包括以下步驟在吸水性測量方法中測量多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，該吸水性測量方法包括將附著在構(gòu)成多孔室結(jié)構(gòu)的孔室的分隔壁表面以及位于所述分隔壁內(nèi)的孔隙表面的顆粒物的量視為所述多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，來測量所述附著量，以及將關(guān)于所述吸水性以及有關(guān)已經(jīng)測量了吸水性的多孔室結(jié)構(gòu)的干質(zhì)量的信息，或者僅關(guān)于所述吸水性的信息在多孔室結(jié)構(gòu)表面上顯示；以及根據(jù)該信息調(diào)節(jié)通過洗滌涂覆過程將催化劑組分加載到多孔室結(jié)構(gòu)上的條件。
22.一種將催化劑加載到多孔室結(jié)構(gòu)上的方法，所述方法包括步驟讀取根據(jù)一種吸水性信息顯示方法顯示在所述多孔室結(jié)構(gòu)表面上的關(guān)于吸水性和干質(zhì)量的信息或者僅關(guān)于吸水性的信息，該吸水性信息顯示方法包括以下步驟在吸水性測量方法中測量多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，該吸水性測量方法包括預(yù)先將一種液體填充入多孔室結(jié)構(gòu)的孔室通道中和位于構(gòu)成孔室的分隔壁內(nèi)的孔隙中，然后將所填充的液體排放到所述多孔室結(jié)構(gòu)的外部；以及將附著/殘留在分隔壁表面和位于分隔壁內(nèi)的孔隙表面上的液體量視為該多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，來測量所述液體量；以及將關(guān)于所述吸水性以及有關(guān)已經(jīng)測量了吸水性的多孔室結(jié)構(gòu)的干質(zhì)量的信息，或者僅關(guān)于所述多孔室結(jié)構(gòu)表面的吸水性的信息在多孔室結(jié)構(gòu)表面上顯示。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在允許將多孔室結(jié)構(gòu)作為催化劑載體來承載催化劑組分并通過洗滌涂覆過程形成催化劑層時，測量多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性作為預(yù)先設(shè)定催化劑組分加載條件標(biāo)準(zhǔn)的方法。在本發(fā)明中，附著在構(gòu)成多孔室結(jié)構(gòu)的孔室的分隔壁表面以及位于分隔壁內(nèi)的孔隙表面的顆粒物的量被視為該多孔室結(jié)構(gòu)的吸水性，以測量該附著量。
文檔編號B01J35/04GK1534287SQ200410038730
公開日2004年10月6日 申請日期2004年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月28日
發(fā)明者市川結(jié)輝人 申請人:日本礙子株式會社